嵌合型口蹄疫病毒样颗粒组装研究

[目的]为研究和制备多联或多价口蹄疫病毒样颗粒疫苗奠定基础.[方法]将FLAG序列通过融合PCR技术插入口蹄疫结构蛋白VP1GH-loop可变区,并通过大肠杆菌原核表达技术表达口蹄疫病毒衣壳蛋白VP0、VP3和嵌合型VP1,在体外组装出嵌合FLAG外源多肽的口蹄疫病毒样颗粒.[结果]大肠杆菌表达的口蹄疫衣壳蛋白主要以可溶性存在,在缓冲体系中融合标签被切除衣壳蛋白VP0、VP3和FLAGVP1组装成病毒样颗粒,其大小约25 nm左右.FLAG序列成功插入GH-loop可变区第150-151氨基酸位点之间,外源多肽的插入没有影响衣壳蛋白VP1的空间结构.[结论]口蹄疫loop可变区引入外源抗原是可行的,但外源多肽的大小及理化性质会影响病毒样颗粒的组装效率.     

口蹄疫病毒泛亚株全衣壳基因克隆和序列结构分析

应用RT PCR和nPCR实现了口蹄疫病毒O/PanAsia/10株的全衣壳基因的克隆和序列测定.对核苷酸和氨基酸的序列分析表明,与经典O型毒株比较存在较大变异.其中4种结构蛋白的变异顺序是VP1>VP3>VP2>VP4.P1基因G+C值约55%.全衣壳蛋白相对分子质量约8 0×104.主要结构蛋白VP1呈碱性,等电点约9 5.     

口蹄疫病毒A型AF/72株衣壳蛋白在昆虫细胞中的表达及鉴定

通过限制性酶切位点将P12A和3C基因插入到带有双启动子(Pp10和PPH)的杆状病毒表达载体p Fast BacTMDual,转化E.coli DH10感受态细胞进行蓝白斑筛选,将鉴定正确的重组杆状病毒质粒转染Sf9细胞后收获重组杆状病毒r Bac-Dual-P12A3C,通过间接免疫荧光(IFA)和蛋白质印迹(Western-blot)检测衣壳蛋白的表达。IFA结果表明表达产物能够被A型FMDV猪抗阳性血清所识别,鉴定正确并具有良好反应原性。Western-blot检测到81 k D(P12A)、57 k D(VP0+VP3)、47 k D(VP3+VP1)、33 k D(VP0)和24 k D(VP1/VP3)5条蛋白条带,与预期相符。该研究为进一步研究A型口蹄疫病毒空衣壳的体外组装提供了试验依据。     

通过耐酸性改造在昆虫细胞中组装FMDV空衣壳结构

 【目的】口蹄疫病毒（FMDV）对酸很敏感,当pH值低于7时,二十面体对称的衣壳结构就会裂解成12S的五聚体。而昆虫细胞培养基的正常pH值在6.3左右,很难应用杆状病毒表达系统在昆虫细胞中组装天然的FMDV空衣壳结构。本研究旨在通过耐酸性改造,应用杆状病毒表达载体在昆虫细胞中组装产生AsiaⅠ型FMDV空衣壳结构。【方法】应用定点突变技术改变VP3上的H140和H143为亮氨酸,以提高空衣壳对酸的耐受性。将改造和未改造的P12A基因和3C基因插入带双启动子的杆状病毒转移载体pFastBacTM Dual 中,通过在大肠杆菌内转座重组,获得重组杆粒,转染Sf 9细胞,获得两株表达FMDV全衣壳蛋白的重组杆状病毒Bac mP12A3C和Bac P12A3C。重组杆状病毒经增殖后感染High FiveTM细胞,进行目的蛋白的表达。【结果】通过Western blotting检测表明目的基因均获得表达,且衣壳蛋白被3C蛋白酶成功地加工裂解。双抗体夹心ELISA和免疫荧光检测结果表明表达蛋白主要集中在细胞膜上,且具有很好的抗原性。通过电镜观察到P12A基因改造的重组杆状病毒在昆虫细胞内产生了直径为25～30 nm的空衣壳结构,而P12A基因未改造的重组杆状病毒观察到很多直径小得多的结构。【结论】本研究首次用电子显微镜在昆虫细胞中观察到FMDV完整的空衣壳结构,为基因工程亚单位疫苗和新型诊断试剂的研发奠定了基础。     

兔出血症病毒衣壳蛋白VP60在杆状病毒表达系统中的表达及细胞内定位

为了探讨兔出血症病毒(RHDV)衣壳蛋白的细胞内定位,利用杆状病毒表达系统构建了表达RHDV结构蛋白(VP60)的重组杆状病毒。间接免疫荧光(IFA)和Western blot检测以及电子显微镜观察结果表明,VP60不仅能在昆虫细胞中正确表达,而且能自组装形成病毒样颗粒(VLPs)。进一步对表达蛋白进行细胞内定位观察发现,表达蛋白定位于Sf9细胞的细胞膜上。     

O型口蹄疫病毒衣壳蛋白在昆虫细胞中的表达及其抗原性鉴定

为构建并表达O型口蹄疫病毒(Foot-and-mouth disease virus,FMDV)的空衣壳蛋白的重组杆状病毒并鉴定其抗原性.以质粒pMD19-P12A3C为模板,扩增出编码O型FMDV衣壳蛋白前体P12A及其蛋白酶3C的P12A3C基因,插入至杆状病毒转移载体pFast-BacDual PH启动子下,构建出重组转移载体pFastBacDual-P12A3C,并转化DH10BacTM大肠杆菌感受态细胞,构建重组转座子Bacmid-P12A3C,将其转染Sf9细胞,获得表达O型FMDV衣壳蛋白的重组杆状病毒rBac-P12A3C.增殖重组杆状病毒然后用其感染Sf9细胞,最后通过间接免疫荧光检测外源蛋白的表达.结果表明,表达产物能够被O型FMDV VP1多克隆抗体识别,并具有良好的反应原性,表明表达O型FMDV衣壳蛋白的重组杆状病毒rBac-P12A3C构建成功.该研究为进一步研究O型FMDV空表壳的体外组装提供前期实验材料,并为后期研制出口蹄疫的基因工程亚单位疫苗奠定基础.     

鹅星状病毒衣壳纤突蛋白VP27多克隆抗体的制备和鉴定

采用RT-PCR扩增获得鹅星状病毒(Goose astrovirus)的衣壳纤突蛋白基因vp27,并将其克隆至pCold-SUMO原核表达载体。重组表达载体pCold-vp27经过测序和双酶切验证正确后,转化到感受态细胞Rosetta。挑取阳性克隆子,利用异丙基硫代半乳糖苷诱导表达鹅星状病毒衣壳纤突重组蛋白,使用镍柱纯化衣壳纤突蛋白VP27,将定量的重组蛋白免疫BALB/c小鼠。利用ELISA、Western blot和IFA鉴定鼠抗衣壳纤突蛋白VP27多克隆抗体。结果显示,鼠抗衣壳纤突蛋白VP27多克隆抗体的效价大于1∶64 000,Western blot试验结果证明了鼠抗衣壳纤突蛋白VP27多克隆抗体的特异性,IFA试验结果证明鼠抗衣壳纤突蛋白VP27多克隆抗体能够识别天然的鹅星状病毒衣壳纤突蛋白VP27。     

利用乙肝核心抗原展示口蹄疫病毒2C蛋白表位

[目的]利用乙肝核心蛋白(Hepatitis B virus core protein,HBc)自我组装的能力将口蹄疫病毒(Foot and-mouth disease virus,FMDV)非结构蛋白2C的抗原表位插入到HBc的主要免疫优势区(Major immunodominant region,MIR),使2C的表位展示在衣壳表面,鉴定其是否具有免疫反应性.[方法]人工合成筛选的2C蛋白表位序列,将其插入HBc的MIR区,构建原核表达质粒p△HBc2C,室温条件下,1mM IPTG过夜诱导表达蛋白,诱导物离心后SDS-PAGE凝胶电泳分别检测沉淀和上清是否有蛋白表达,Western-blot鉴定表达蛋白是否具有免疫反应性.[结果]SDS-PAGE和Western-blot鉴定,沉淀中25 kD处有特异性条带出现,与预期的23 kD蛋白相符,证明2C蛋白具有免疫反应性.[结论]利用HBc自我组装空衣壳的能力展示筛选的2C蛋白抗原表位具有免疫反应性.     

传染性法氏囊病病毒结构的冷冻电镜初步分析

为研究传染性法氏囊病病毒(infectious bursal disease virus, IBDV)的结构和基因组在其衣壳内部的包装信息,通过IBDV感染DF-1细胞并分离纯化得到完整的IBDV颗粒,利用单颗粒冷冻电镜技术获得了近生理条件下的IBDV在≈6.6?分辨率下的三维结构。结果显示:IBDV病毒衣壳是由260个VP2三聚体蛋白组成的单层衣壳,三角剖分函数T=13;在IBDV衣壳内部观察不到dsRNA基因组和RNA聚合酶的电子密度,这与其他dsRNA病毒如胞质型多角体病毒(cytoplasmic polyhedrosis virus, CPV)、蓝舌病毒(bluetongue virus, BTV)、轮状病毒(rotavirus, RV)明显不同。该结果暗示,IBDV可能采用了与其他dsRNA病毒不同的方式进行基因组组装、转录和复制,这为进一步揭示IBDV基因组的转录、复制和组装的分子机制及IBDV的起源和进化提供了结构学依据。     

兔出血症病毒VP60蛋白单克隆抗体的制备及鉴定

以纯化的重组兔出血症病毒核衣壳蛋白(VP60)为抗原,免疫BALB/c小鼠,采用杂交瘤细胞技术制备抗衣壳蛋白的单克隆抗体,获得了2株能稳定分泌抗VP60蛋白单克隆抗体的杂交瘤细胞株(AE11和AH4).分别利用Western blot、间接ELISA和间接免疫荧光(IFA)等方法对单抗的免疫活性和特异性进行检测,结果证明,此两株单抗均能识别重组的VP60和天然病毒的衣壳蛋白,而IFA结果显示只有AE11能和RHDV反应,可观察到强烈的特异性绿色荧光,表明成功制备了抗RHDV的VP60特异性单抗.     

The atomic structure of Mengo virus at 3.0 A resolution

The structure of Mengo virus, a representative member of the cardio picornaviruses, is substantially different from the structures of rhino- and polioviruses. The structure of Mengo virus was solved with the use of human rhinovirus 14 as an 8 A resolution structural approximation. Phase information was then extended to 3 A resolution by use of the icosahedral symmetry. This procedure gives promise that many other virus structures also can be determined without the use of the isomorphous replacement technique. Although the organization of the major capsid proteins VP1, VP2, and VP3 of Mengo virus is essentially the same as in rhino- and polioviruses, large insertions and deletions, mostly in VP1, radically alter the surface features. In particular, the putative receptor binding "canyon" of human rhinovirus 14 becomes a deep "pit" in Mengo virus because of polypeptide insertions in VP1 that fill part of the canyon. The minor capsid peptide, VP4, is completely internal in Mengo virus, but its association with the other capsid proteins is substantially different from that in rhino- or poliovirus. However, its carboxyl terminus is located at a position similar to that in human rhinovirus 14 and poliovirus, suggesting the same autocatalytic cleavage of VP0 to VP4 and VP2 takes place during assembly in all these picornaviruses.     

Three-dimensional structure of poliovirus at 2.9 A resolution

The three-dimensional structure of poliovirus has been determined at 2.9 A resolution by x-ray crystallographic methods. Each of the three major capsid proteins (VP1, VP2, and VP3) contains a "core" consisting of an eight-stranded antiparallel beta barrel with two flanking helices. The arrangement of beta strands and helices is structurally similar and topologically identical to the folding pattern of the capsid proteins of several icosahedral plant viruses. In each of the major capsid proteins, the "connecting loops" and NH2- and COOH-terminal extensions are structurally dissimilar. The packing of the subunit "cores" to form the virion shell is reminiscent of the packing in the T = 3 plant viruses, but is significantly different in detail. Differences in the orientations of the subunits cause dissimilar contacts at protein-protein interfaces, and are also responsible for two major surface features of the poliovirion: prominent peaks at the fivefold and threefold axes of the particle. The positions and interactions of the NH2- and COOH-terminal strands of the capsid proteins have important implications for virion assembly. Several of the "connecting loops" and COOH-terminal strands form prominent radial projections which are the antigenic sites of the virion.     

Seeing the herpesvirus capsid at 8.5 A

Human herpesviruses are large and structurally complex viruses that cause a variety of diseases. The three-dimensional structure of the herpesvirus capsid has been determined at 8.5 angstrom resolution by electron cryomicroscopy. More than 30 putative alpha helices were identified in the four proteins that make up the 0.2 billion-dalton shell. Some of these helices are located at domains that undergo conformational changes during capsid assembly and DNA packaging. The unique spatial arrangement of the heterotrimer at the local threefold positions accounts for the asymmetric interactions with adjacent capsid components and the unusual co-dependent folding of its subunits.     

兔出血症病毒YL株衣壳蛋白VP60基因在原核系统中的高效表达

为了在原核系统中高效表达兔出血症病毒(RHDV)衣壳蛋白VP60,应用RT-PCR方法从兔出血症病毒(RHDV)西北分离株YL中克隆出了衣壳蛋白VP60基因并测序,结果显示,YL株VP60基因全长1740 bp,GC含量为55.3%,已在GenBank中注册(登录号为DQ530363),VP60基因与中国RHDV最早期分离株WX84的VP60基因核苷酸序列同源性为93.0%,氨基酸序列同源性为95.8%。构建成功YL株VP60基因原核表达载体VP60-pET32a,转化到大肠杆菌表达菌株BL21(DE3)中。1 mmol/L IPTG诱导表达,SDS-PAGE检测结果显示,VP60融合蛋白分子质量约为75 ku,其表达量占总菌体蛋白的39.8%。Western blot检测结果表明,VP60融合蛋白可以和RHDV抗血清发生特异反应。本研究结果显示,兔出血症病毒在干旱半干旱条件下的遗传变异和免疫学特征无较大变化。     

水貂阿留申病毒结构蛋白和非结构蛋白研究进展

水貂阿留神病毒是一种在水貂中广泛存在的重要病原体。该病毒属阿留申病毒属,主要编码4种蛋白(VP1、VP2、NS1、NS2)。VP1蛋白在协助病毒产生感染性方面起着重要作用;VP2蛋白是该病毒的主要免疫原性抗原,能体外中和病毒;NS1和NS2对病毒在宿主细胞中的复制起重要的调节作用。为此,综述了国内外关于水貂阿留申病毒结构蛋白和非结构蛋白的研究情况,以期为该病的进一步研究提供参考。     

三种融合标签对大熊猫轮状病毒结构蛋白VP6-VP7可溶性表达的影响

大熊猫轮状病毒(giant panda rotavirus,GPRV)是引起幼龄大熊猫腹泻的主要病原,对圈养大熊猫产生了较大的危害。轮状病毒结构蛋白VP6是一种载体蛋白,可介导黏膜免疫反应。VP7是轮状病毒结构蛋白中主要的中和抗原。因此,VP6-VP7的融合表达作为候选抗原对该病的防治具有重要的意义。传统大肠埃希菌原核表达存在表达量低、可溶性差以及纯度低等弊端。本研究使用醛缩酶(EDA)、谷胱甘肽S-转移酶(GST)、麦芽糖结合蛋白(MBP)3种融合标签,以实现获得表达量高和纯度高的GPRV-VP6-VP7重组表达蛋白。将扩增的VP6、VP7基因片段利用同源重组酶构建到含3种融合标签的表达载体pET21b上,将重组质粒转化至大肠埃希菌Rosetta(DE3)感受态细胞中进行低温诱导表达。用Ni-柱亲和层析法纯化目的蛋白,SDS-PAGE和Image J分析蛋白表达量和可溶性,Western blot分析得到表达的重组表达蛋白正确且具有蛋白活性。实验结果证明,EDA标签能显著促进VP6-VP7蛋白的原核可溶性表达,提高VP6-VP7蛋白表达量。     

Ⅰ型鸭甲型肝炎病毒VP0基因在杆状病毒表达系统中的表达

为在昆虫细胞中表达Ⅰ型鸭甲型肝炎病毒(duck hepatitis A virus type-Ⅰ,DHAV-Ⅰ)SH株的结构蛋白VP0,首先根据DHAV-Ⅰ SH株VP0基因序列设计一对引物,RT-PCR方法扩增出VP0基因,亚克隆至杆状病毒转移载体pFast Bac1,获得重组质粒p FB-VP0,将其转化到DH10Bac感受态细胞中,经抗性和蓝白斑筛选,获得重组穿梭质粒rBacmid-VP0,在脂质体介导下转染昆虫细胞Sf9,获得重组杆状病毒rBac-VP0。Western-blot结果显示,表达的重组蛋白相对分子量约为29 k D,间接免疫荧光结果显示重组蛋白能与鸭抗全病毒阳性血清发生特异性反应。研究结果表明,DHAV-Ⅰ SH株的结构蛋白VP0在昆虫细胞中获得了成功表达,为VP0结构蛋白的功能研究和基因工程疫苗的研制奠定了基础。     

MMS19 links cytoplasmic iron-sulfur cluster assembly to DNA metabolism

The function of many DNA metabolism proteins depends on their ability to coordinate an iron-sulfur (Fe-S) cluster. Biogenesis of Fe-S proteins is a multistep process that takes place in mitochondria and the cytoplasm, but how it is linked to nuclear Fe-S proteins is not known. Here, we demonstrate that MMS19 forms a complex with the cytoplasmic Fe-S assembly (CIA) proteins CIAO1, IOP1, and MIP18. Cytoplasmic MMS19 also binds to multiple nuclear Fe-S proteins involved in DNA metabolism. In the absence of MMS19, a failure to transfer Fe-S clusters to target proteins is associated with Fe-S protein instability and preimplantation death of mice in which Mms19 has been knocked out. We propose that MMS19 functions as a platform to facilitate Fe-S cluster transfer to proteins critical for DNA replication and repair.     

兔出血症病毒衣壳蛋白VP60的原核表达及多克隆抗体制备

【目的】构建兔出血症病毒衣壳蛋白VP60基因的原核表达载体,进行原核表达并制备其蛋白抗体。【方法】以保存的VP60基因的质粒(pTeasy-VP60)为模版,用PCR方法获得VP60基因,并将其克隆到pET28a(+)载体上,构建重组表达载体pET28a(+)-VP60,酶切鉴定和测序验证后转入大肠杆菌BL21(DE3)中进行诱导表达,优化诱导表达时间和IPTG浓度;利用镍离子螯合层析纯化重组蛋白,并制备了高效价的抗VP60多克隆抗体。【结果】成功构建了兔出血症病毒衣壳蛋白VP60的原核表达质粒pET28a(+)-VP60,其在大肠杆菌中以包涵体形式高效表达,重组蛋白分子质量为60 ku,制备的多克隆抗体具有较强的免疫结合活性。【结论】成功实现了VP60基因的原核表达,制备了重组蛋白VP60的多克隆抗体,为进一步的VP60转基因研究奠定了基础。